一種機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，該方法采用機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)對(duì)海水進(jìn)行淡化，機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)包括海水預(yù)熱器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、捕沫器，特別是，在進(jìn)行海水淡化時(shí)，將壓縮機(jī)與透平機(jī)通過傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，由透平機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，同時(shí)采用鍋爐廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)庾鳛橥钙綑C(jī)的工作介質(zhì)。本發(fā)明方法不僅具有蒸汽再壓縮技術(shù)海水淡化的系統(tǒng)簡(jiǎn)單可行、操作方便、能量消耗低、淡化水效率高、淡化水品質(zhì)高的特點(diǎn)，還充分的利用了鍋爐的余熱能量，大大降低了海水淡化的成本。
【專利說明】一種機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)進(jìn)行海水淡化的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]海水中由于含有大量的鹽類，無法被人類直接飲用和使用，因此在海上作業(yè)的船舶和作業(yè)平臺(tái)往往需要裝載大量的淡水以維持生活和飲用。同時(shí)，工業(yè)領(lǐng)域也需要用到大量的淡水作為反應(yīng)用水、冷卻水等，這不僅增加了淡水資源的緊張，同時(shí)由于淡水資源的分布不平均，也限制了很多工業(yè)企業(yè)的選址，增加了運(yùn)營(yíng)的成本。因此研究海水淡化技術(shù)，形成自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不僅可以緩解國(guó)內(nèi)的淡水資源緊張現(xiàn)狀，降低由于水資源問題帶來的人民生活不便，工業(yè)成本過高等問題，同時(shí)也具有諸多的戰(zhàn)略意義，如可以提升造船行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力、推動(dòng)造船業(yè)、海上交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，解決海島用水難題更可以促進(jìn)海島資源的開發(fā)利用等。
[0003]目前海水淡化的方法主要有蒸餾法、膜法等。蒸餾法是最早采用的海水淡化技術(shù)，是將海水加熱蒸發(fā)，再使蒸汽冷凝得到淡水的過程。蒸餾法可利用低品位熱源、裝置生產(chǎn)能力可以做大，但由于蒸餾法難以避免的需要將具有大量潛熱的蒸汽外排或者冷凝，造成了能量的極大浪費(fèi)。而且多效蒸餾必需配置多個(gè)預(yù)熱器和冷凝器，因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。
[0004]機(jī)械蒸汽再壓縮簡(jiǎn)稱MVR技術(shù),是Mechanical Vapor Recompress1n的縮寫。它的原理是:溫度較低的二次蒸汽通常不具有再作為熱源的能力，但是其仍然含有大量的潛熱，其在經(jīng)體積壓縮后溫度會(huì)隨之升高，從而實(shí)現(xiàn)將低溫、低壓的蒸汽變成高溫高壓的蒸汽，進(jìn)而可以重新作為熱源，從而達(dá)到可以循環(huán)回收利用蒸汽的目的。MVR技術(shù)可利用低品位熱源、通常只需配置一個(gè)預(yù)熱器，而且無需冷凝器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。而且MVR技術(shù)可以在很低的溫度和加熱溫差下進(jìn)行，具有其它淡化方法難以比擬的能耗較低、設(shè)備不易腐蝕結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]目前為止，已經(jīng)報(bào)道的MVR海水淡化方法通常要使用電能作為驅(qū)動(dòng)能。如中國(guó)發(fā)明專利CN 1546386A報(bào)道了一種機(jī)械壓縮蒸餾法海水淡化裝置，裝置包括蒸汽機(jī)械壓縮機(jī)、多個(gè)蒸發(fā)器和置于所述蒸發(fā)器內(nèi)的冷凝管、噴淋系統(tǒng)、淡水箱和捕沫網(wǎng)等。該專利不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要消耗大量的電能，也未考慮到海水蒸發(fā)后的余熱的回收。中國(guó)發(fā)明專利CN 102219273 B、CN101591042A等報(bào)道了利用太陽能作為輔助的熱壓縮式MVR海水淡化裝置，這些專利設(shè)備和裝備復(fù)雜，整套設(shè)備由太陽能集熱器、蒸汽噴射器、壓縮機(jī)、加熱室、蒸發(fā)器、換熱器等大量設(shè)備組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜和占地面積大將限制這些工藝的使用。另外，太陽能的季節(jié)性、地域性分布不均等特點(diǎn)都成為制約太陽能海水淡化推廣的瓶頸。中國(guó)專利CN101723476B公開了風(fēng)能輔助的太陽能機(jī)械蒸汽再壓縮蒸餾海水淡化裝置，雖然一定程度上彌補(bǔ)了太陽能能源的缺點(diǎn)，但是風(fēng)機(jī)的加入也增加了設(shè)備的復(fù)雜性。
[0006]總體來說，現(xiàn)有技術(shù)中MVR海水淡化方法都必須要使用外加常規(guī)能源，存在能源消耗大，設(shè)備復(fù)雜等不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法。
[0008]為解決以上問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，該方法采用機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)對(duì)海水進(jìn)行淡化，機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)包括海水預(yù)熱器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、捕沫器，特別是，在進(jìn)行海水淡化時(shí)，將壓縮機(jī)與透平機(jī)通過傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，由透平機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，同時(shí)采用鍋爐廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)庾鳛橥钙綑C(jī)的工作介質(zhì)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述鍋爐廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)鈨?yōu)選來源于船舶、火電廠或鋼鐵廠。更優(yōu)選來源于船舶和火電廠，最優(yōu)選來源于船舶。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，傳動(dòng)裝置可以為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸等，沒有特別限制。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，淡水產(chǎn)出是受進(jìn)入蒸發(fā)器的海水的溫度和加熱海水的蒸汽溫度控制，而加熱海水的蒸汽溫度受機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)的功率控制。為此，優(yōu)選地，為了維持淡水的穩(wěn)定產(chǎn)出，在海水預(yù)熱器的出口安裝溫度檢測(cè)設(shè)備，并使該溫度檢測(cè)設(shè)備通過PLC控制柜的集中控制與透平機(jī)的功率控制模塊相連，通過控制透平機(jī)和壓縮機(jī)的功率來控制蒸發(fā)器的能量輸入。
[0012]優(yōu)選地，在壓縮機(jī)的蒸汽出口與蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)增濕器，使從壓縮機(jī)出來的蒸汽的過熱度消除后再進(jìn)入蒸發(fā)器。更優(yōu)選地，采用蒸發(fā)器產(chǎn)出的冷凝淡水作為增濕器的工作介質(zhì)，采用壓力和溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)所述壓縮機(jī)出口蒸汽的壓力和溫度進(jìn)行檢測(cè)，并使該溫度和壓力檢測(cè)設(shè)備通過PLC控制柜的控制，根據(jù)蒸汽的溫度和壓力調(diào)節(jié)冷凝淡水輸送流量，使冷凝淡水輸送流量滿足消除蒸汽過熱度的要求。消除過熱度后的蒸汽傳熱效果更好。
[0013]優(yōu)選地，使驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作后的介質(zhì)、蒸發(fā)器所產(chǎn)出的淡水以及鹵水經(jīng)過海水預(yù)熱器回收余熱后再排出或收集。
[0014]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器為組合式蒸發(fā)器，該組合式蒸發(fā)器的用于海水蒸發(fā)的蒸發(fā)腔和用于蒸汽冷凝的冷凝腔組合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)。該蒸發(fā)器可以減少熱量散逸帶來的能耗，并且由傳熱管的管壁傳熱，可以將傳熱溫差降低，減少整個(gè)系統(tǒng)的能耗。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的需求，透平機(jī)可以為蒸汽驅(qū)動(dòng)的透平機(jī)或燃?xì)怛?qū)動(dòng)的透平機(jī)。為了滿足海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)出淡水，透平機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力優(yōu)選具有變頻可調(diào)的性能，驅(qū)動(dòng)透平機(jī)的介質(zhì)最好經(jīng)過壓力和溫度的調(diào)節(jié)裝置的緩沖調(diào)節(jié)，使整套海水淡化裝置可以正常運(yùn)行，穩(wěn)定的產(chǎn)出淡水。透平機(jī)的輸出功率控制設(shè)施與PLC控制柜連接并受控制。當(dāng)透平機(jī)輸出功率不足時(shí)，壓縮機(jī)可以由輔助的電能驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，以維持海水淡化裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案，所述海水淡化方法包括如下步驟:
(1)預(yù)熱:進(jìn)料海水經(jīng)過海水預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，生成預(yù)熱海水，預(yù)熱海水的熱量來自于后續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝淡水和鹵水以及驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作后的介質(zhì)的余熱，在該階段，海水被加熱到可以直接進(jìn)入蒸發(fā)器工作的溫度，系統(tǒng)無需再提供額外能量加熱海水；
(2)蒸發(fā):預(yù)熱海水進(jìn)入蒸發(fā)器直接噴淋，蒸發(fā)器內(nèi)的壓力維持為負(fù)壓，海水在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，部分海水汽化形成水蒸汽，殘余的海水形成鹵水； (3)蒸汽再壓縮:海水汽化形成的水蒸汽經(jīng)過捕沫器除去夾帶的霧沫后被壓縮機(jī)吸入進(jìn)壓縮機(jī)，捕沫產(chǎn)生的水回流到蒸發(fā)器重新蒸發(fā)，壓縮機(jī)由透平機(jī)驅(qū)動(dòng)，透平機(jī)的工作介質(zhì)是鍋爐廢熱蒸汽或者廢熱燃?xì)?，壓縮后的蒸汽的壓力和溫度都得到提高，在經(jīng)過增濕器的增濕后進(jìn)入蒸發(fā)器作為加熱海水的熱源，釋放熱量的蒸汽冷凝成淡水，富集后由淡水泵排出；
(4)余熱回收:該余熱回收過程同時(shí)也是海水的預(yù)加熱過程，加熱的熱量來源有蒸發(fā)器產(chǎn)生鹵水的余熱、蒸汽冷凝產(chǎn)生的淡水余熱以及驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作的廢熱介質(zhì)的余熱，在經(jīng)過余熱回收后，淡水進(jìn)入淡水儲(chǔ)罐，齒水外排至齒水儲(chǔ)槽或者后續(xù)處理，對(duì)于透平機(jī)的驅(qū)動(dòng)介質(zhì)，該過程同時(shí)也起到凝汽器的作用，將仍然具有一定熱值的廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)饣厥諢崃坎⒗淠?，或者將燃?xì)夥夥趴铡?br> [0017]優(yōu)選地，步驟(I)中，將海水預(yù)熱至45°C_90°C，步驟(2)中，蒸發(fā)器的操作壓力為
9.6KPa?84.5KPa，蒸發(fā)溫度為45°C _95°C。在該溫度區(qū)間，壓縮機(jī)的工作能耗可以由透平機(jī)提供，且驅(qū)動(dòng)透平機(jī)的廢熱蒸汽/燃?xì)獾臒嶂狄罂梢赃_(dá)到較低。另外，海水淡化過程中形成結(jié)垢的主要物質(zhì)硫酸鈣，在該溫度區(qū)間也不會(huì)結(jié)晶出來形成結(jié)垢。此外，采用低溫低壓的操作措施還使原料液溫度不致過高，腐蝕較輕，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用周期，減少了運(yùn)行成本，生廣效益聞。
[0018]優(yōu)選地，步驟(3)中，控制經(jīng)過增濕器后的蒸汽的溫度為60-100 °C。
[0019]由于以上技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢(shì):
本發(fā)明充分利用了鍋爐的廢熱燃?xì)?蒸汽的余熱資源，實(shí)現(xiàn)與機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)聯(lián)產(chǎn)的海水淡化新方法，不僅具有蒸汽再壓縮技術(shù)海水淡化的系統(tǒng)簡(jiǎn)單可行、操作方便、能量消耗低、淡化水效率高、淡化水品質(zhì)高的特點(diǎn)，也充分的利用了鍋爐的余熱能量，大大降低了海水淡化的成本。該系統(tǒng)可以根據(jù)鍋爐余熱的量和品質(zhì)選擇合適的淡化規(guī)模，不僅可以用于大規(guī)模的海水淡化工程，也特別適合船舶上低成本小規(guī)模生產(chǎn)，可被廣泛應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明海水淡化方法的工藝流程圖；
其中:1、海水進(jìn)料泵；2、鹵水外排泵；3、冷凝水或乏汽外排泵；4、海水預(yù)熱器；5、蒸發(fā)器；6、冷凝淡水泵；7、淡水儲(chǔ)罐；8、捕沫器；9、壓縮機(jī)、10、透平機(jī)；11、增濕器。

【具體實(shí)施方式】
[0021]無論是在船舶還是在火電廠、鋼鐵廠等，都需要用到大量的蒸汽和燃?xì)忮仩t，這些鍋爐的廢熱蒸汽和乏氣中含有大量的余熱。普通天然氣鍋爐的排煙溫度一般在120-250°C，其中含有8%_15%的顯熱和約11%的水蒸氣潛熱。即使在加裝煙氣冷凝器后，排煙中仍然含有大量的余熱。另外，如水泥工業(yè)等高耗能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的余熱廢氣也十分巨大，如一套日產(chǎn)4000 t水泥生產(chǎn)線的窯尾煙氣流量約在1314X104 m3/ h，僅窯頭篦冷機(jī)出口的用于冷卻的余熱空氣量即可達(dá)104 m3/ h，具有大量可以利用的能量。船舶上鍋爐、柴油機(jī)等動(dòng)力裝置的排氣余熱溫度大約200°C _400°C，其中排氣廢熱可高達(dá)30%。另外，尤其在中小型船舶上，由于占地面積的限制或者出于成本的考慮，燃?xì)忮仩t的余熱燃?xì)饣蛘哒羝麜?huì)不經(jīng)處理而直接排放，造成了能源的極大浪費(fèi)。例如，對(duì)于一個(gè)450馬力的小型漁船，其柴油機(jī)尾氣的溫度可達(dá)450°C，每小時(shí)尾氣產(chǎn)量可達(dá)800多公斤，可利用熱量為近270000千焦。如果能將這部分廢熱與MVR技術(shù)聯(lián)合起來用于海水淡化，前景將十分可觀。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)上述廢熱與MVR技術(shù)聯(lián)合，本發(fā)明提出利用廢熱驅(qū)動(dòng)的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法和裝置，將以鍋爐廢熱蒸汽或燃?xì)怛?qū)動(dòng)的透平機(jī)與機(jī)械蒸汽再壓縮蒸餾淡化海水的技術(shù)相結(jié)合起來，形成一套充分利用鍋爐余熱和利用海水蒸發(fā)二次蒸汽再壓縮的高效節(jié)能的水淡化工藝方案。所述裝置具體包括:輸送物料的各種泵、海水預(yù)熱器、蒸發(fā)器、機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)、透平機(jī)等。鍋爐廢熱蒸汽或燃?xì)怛?qū)動(dòng)透平機(jī)工作，透平機(jī)通過傳動(dòng)齒輪或者傳動(dòng)軸帶動(dòng)機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化系統(tǒng)的壓縮機(jī)工作。經(jīng)過預(yù)熱的海水在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽在壓縮機(jī)中壓縮升溫，得以提高熱值，然后再進(jìn)入蒸發(fā)器的加熱室中冷凝，釋放的潛熱作為熱源加熱海水，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)熱量的循環(huán)。冷凝的蒸汽就是產(chǎn)品淡水，冷凝水和鹵水以及驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作的介質(zhì)再回到海水預(yù)熱系統(tǒng)中預(yù)熱海水，使海水達(dá)到蒸發(fā)所需的溫度。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作的介質(zhì)再回到海水預(yù)熱系統(tǒng)中被冷凝形成低壓，為透平機(jī)工作提供所需要的壓力差。
[0023]在本發(fā)明提供的方法和裝置中，由于機(jī)械壓縮機(jī)是維持該裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的熱源，壓縮使蒸汽溫度提高獲得的熱量是海水蒸發(fā)的熱量來源。而且與傳統(tǒng)電能驅(qū)動(dòng)的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化系統(tǒng)不同的是:通過機(jī)械能把低品位蒸汽變?yōu)楦咂肺徽羝糜谠谡麄€(gè)過程中，系統(tǒng)所消耗的能源就是透平機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的能量，而無需輸入電能、化石能源，不僅有效的利用了可再生資源，節(jié)約了能耗和投資成本，也減少了廢氣的排放。
[0024]優(yōu)選地，在透平機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)入口處設(shè)置流量和溫度的檢測(cè)和控制設(shè)備，并與PLC控制組連接和受其控制，用于在廢熱蒸汽/燃?xì)饬髁亢蜔嶂颠^贏時(shí)調(diào)節(jié)去驅(qū)動(dòng)透平的介質(zhì)量。作為優(yōu)選選項(xiàng)，當(dāng)沒有合格的廢熱蒸汽或燃?xì)怛?qū)動(dòng)透平機(jī)工作時(shí)，可以使用電能驅(qū)動(dòng)整套系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。這些前述設(shè)置能充分利用富余的壓力較高的蒸汽，并解決在機(jī)組低負(fù)荷、機(jī)組停運(yùn)工況下壓縮機(jī)功率不足的問題，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的多工況運(yùn)行。
[0025]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]參見圖1，海水淡化方法包括以下步驟。
[0027]海水由海水進(jìn)料泵I進(jìn)入海水預(yù)熱器4中完成預(yù)熱，預(yù)熱后的海水溫度可以滿足蒸發(fā)的要求，然后進(jìn)入蒸發(fā)器5蒸發(fā)，蒸發(fā)器5為組合式蒸發(fā)冷凝器，能耗小。
[0028]在蒸發(fā)器5中，用于操作壓力為負(fù)壓，海水在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰形成蒸汽，殘余的海水形成鹵水。蒸汽由捕沫器8處理后由機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)9吸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。提高溫度和壓力的蒸汽再重新進(jìn)入蒸發(fā)器5作為加熱介質(zhì)重新使用。
[0029]在海水預(yù)處理器4的出口處安裝有溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過PLC控制柜的集中控制，與透平機(jī)10的功率控制模塊相連，通過控制透平機(jī)10和壓縮機(jī)的功率，控制蒸發(fā)器5內(nèi)的能量輸入，確保持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)生淡水以及整套裝置的全自動(dòng)操作和連續(xù)化生產(chǎn)。
[0030]蒸發(fā)產(chǎn)生的鹵水和冷凝得到的淡水分別由輸送泵輸送到海水預(yù)熱器4中預(yù)熱海水，在回收余熱后去儲(chǔ)罐7或者儲(chǔ)槽。透平機(jī)10的驅(qū)動(dòng)介質(zhì)在驅(qū)動(dòng)透平后也在該段用于加熱海水，形成的冷凝液或者乏氣由泵送至冷凝水槽或者外排。
[0031]當(dāng)鍋爐高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要控制透平機(jī)10的功率輸出，使壓縮機(jī)9的功率不至于過大而影響淡化系統(tǒng)；當(dāng)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)不足或者停止運(yùn)行，但同時(shí)海水淡化系統(tǒng)仍然需要運(yùn)行時(shí)，需要提供電能，以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)9的運(yùn)行。
[0032]如上所述，本發(fā)明海水淡化方法正常運(yùn)行時(shí)，完全不需要外加常規(guī)能源，大大降低了能耗和海水淡化成本；同時(shí)，本發(fā)明方法所需要的設(shè)備簡(jiǎn)單、設(shè)置方便。
[0033]以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，該方法采用機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)對(duì)海水進(jìn)行淡化，所述的機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)包括海水預(yù)熱器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、捕沫器，其特征在于:在進(jìn)行海水淡化時(shí)，將所述壓縮機(jī)與透平機(jī)通過傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，由透平機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，同時(shí)采用鍋爐廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)庾鳛樗鐾钙綑C(jī)的工作介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于:所述鍋爐廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)鈦碓从诖?、火電廠或鋼鐵廠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于:在所述的海水預(yù)熱器的出口安裝溫度檢測(cè)設(shè)備，并使該溫度檢測(cè)設(shè)備通過PLC控制柜的集中控制與所述透平機(jī)的功率控制模塊相連，通過控制所述透平機(jī)和所述壓縮機(jī)的功率來控制蒸發(fā)器的能量輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于:在壓縮機(jī)的蒸汽出口與蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)增濕器，使從壓縮機(jī)出來的蒸汽的過熱度消除后再進(jìn)入蒸發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于:采用蒸發(fā)器產(chǎn)出的冷凝淡水作為增濕器的工作介質(zhì)，采用壓力和溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)所述壓縮機(jī)出口蒸汽的壓力和溫度進(jìn)行檢測(cè)，并使所述溫度和壓力檢測(cè)設(shè)備通過PLC控制柜的控制，根據(jù)蒸汽的溫度和壓力調(diào)節(jié)冷凝淡水輸送流量，使冷凝淡水輸送流量滿足消除蒸汽過熱度的要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于:使驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作后的介質(zhì)、蒸發(fā)器所產(chǎn)出的淡水以及鹵水經(jīng)過海水預(yù)熱器回收余熱后再排出或收集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于:所述蒸發(fā)器為組合式蒸發(fā)器，該組合式蒸發(fā)器的用于海水蒸發(fā)的蒸發(fā)腔和用于蒸汽冷凝的冷凝腔組合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)預(yù)熱:進(jìn)料海水經(jīng)過海水預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，生成預(yù)熱海水，預(yù)熱海水的熱量來自于后續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝淡水和鹵水以及驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作后的介質(zhì)的余熱，在該階段，海水被加熱到可以直接進(jìn)入蒸發(fā)器工作的溫度，系統(tǒng)無需再提供額外能量加熱海水； (2)蒸發(fā):預(yù)熱海水進(jìn)入蒸發(fā)器直接噴淋，蒸發(fā)器內(nèi)的壓力維持為負(fù)壓，海水在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，部分海水汽化形成水蒸汽，殘余的海水形成鹵水； (3)蒸汽再壓縮:海水汽化形成的水蒸汽經(jīng)過捕沫器除去夾帶的霧沫后被壓縮機(jī)吸入進(jìn)壓縮機(jī)，捕沫產(chǎn)生的水回流到蒸發(fā)器重新蒸發(fā)，壓縮機(jī)由透平機(jī)驅(qū)動(dòng)，透平機(jī)的工作介質(zhì)是鍋爐廢熱蒸汽或者廢熱燃?xì)?，壓縮后的蒸汽的壓力和溫度都得到提高，在經(jīng)過增濕器的增濕后進(jìn)入蒸發(fā)器作為加熱海水的熱源，釋放熱量的蒸汽冷凝成淡水，富集后由淡水泵排出； (4)余熱回收:該余熱回收過程同時(shí)也是海水的預(yù)加熱過程，加熱的熱量來源有蒸發(fā)器產(chǎn)生鹵水的余熱、蒸汽冷凝產(chǎn)生的淡水余熱以及驅(qū)動(dòng)透平機(jī)工作的廢熱介質(zhì)的余熱，在經(jīng)過余熱回收后，淡水進(jìn)入淡水儲(chǔ)罐，齒水外排至齒水儲(chǔ)槽或者后續(xù)處理，對(duì)于透平機(jī)的驅(qū)動(dòng)介質(zhì)，該過程同時(shí)也起到凝汽器的作用，將仍然具有一定熱值的廢熱蒸汽或廢熱燃?xì)饣厥諢崃坎⒗淠蛘邔⑷細(xì)夥夥趴铡?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于，步驟(I)中，將海水預(yù)熱至45°C -90°C，步驟(2)中，蒸發(fā)器的操作壓力為9.6KPa?84.5KPa，蒸發(fā)溫度為45 0C -95 °C。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化方法，其特征在于，步驟(3)中，控制經(jīng)過增濕器后的蒸汽的溫度為60-100°C。
【文檔編號(hào)】C02F1/16GK104310515SQ201410546384
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】衛(wèi)宏遠(yuǎn), 魏玉峰, 靖聰 申請(qǐng)人:蘇州歐拉工程技術(shù)有限公司